2. Експериментальна частина

За кiнетикою набухання можна прослiдкувати за зменшенням об’єму рiдини, у якiй здiйснюється набухання полiмерної речовини. Прилад для вимiрювання об’єму рiдини, поглинутої сухою ВМС, складається з двох куль А i B, якi з’єднуються мiж собою градуйованою трубкою C. (рис. 15).

1. Одержати у лаборанта наважку сухого полiмеру, записати його масу.

2. Залити розчинник у прилад так, щоб менiск рiдини знаходився у верхнiй частинi трубки С (рис. 15). Записати значення вихiдного рiвня рiдини в трубцi l₀.

3. Помicтити наважку полiмера в кулю A та закрити прилад пробкою.

4. Перевернути прилад пробкою вниз та поставити його в такому положеннi в склянку. Записати час початку набухання.

Рис. 15. Прилад для вивчення кінетики набухання

5. Через 5 хв. злити розчинник з полiмеру, для чого прилад знову повернути у вихiдне положення (догори кулею А). Слiдкувати, щоб полiмер не заблокував витiкання рiдини у трубку! Записати положення менiска рiдини в трубцi l₁. Пiсля цього зразу залити полiмер розчинником, перевернувши прилад. Записати час t₁.

6. Повторювати п.5, фiксуючи значення l₂, l₃ i т.д. при вiдповiдних t до припинення поглинання рiдини полiмером, тобто до тих пiр, поки не припиниться перемiщення менiску рiдини по трубцi.

3. Обробка результатiв

1. Розрахувати об’єм поглинутої рiдини V_t для кожного моменту часу t, враховуючи, що трубка відкалiбрована в мiлiлiтрах: V_t = l₀ - l_t .

2. Розрахувати ступiнь набухання  за формулою  = V_/m (мл/г), де m- маса наважки полiмеру.

3. Розрахувати lg(V_-V_t) для кожного t та побудувати графiк залежностi

-lg(V_-V_t) вiд t. Для цього нанести вiдповiднi точки на мiлiметровий папiр та провести через них пряму лiнiю.

4. Обчислити тангенс кута нахилу прямої до осi абцис та визначити константу швидкостi процесу набухання k (див. рис.14). Визначити розмiрнiсть константи.

5. Одержанi результати записати в табл. 14.

Таблиця 14

Час вiд по- чатку дослiду t, xв	Положення менiску рiдини в трубцi l, мл	Об’єм поглинуто? рiдини Vt,мл	V, мл	V-Vt, мл	lg(V-Vt)

Контрольнi запитання та завдання

1. У чому полягає принципова рiзниця мiж обмеженим та необмеженим набуханням?

2. Що таке гелi та желе? Чим вони розрiзняються?

3. Що таке ксерогелi? Практичне застосування ксерогелiв.

4. Якi фактори впливають на величину ступеня набухання?

5. Яка з систем - каучук чи ебонiт - бiльш схильна до набухання? Чому?

6. Чому, коли дерев’яна бочка розсохнеться, то вона тече?

7. Дослiджувалось набухання агар-агару у водi при кiмнатнiй температурi (табл. 15).

Таблиця 15

№	1	2	3	4	5
t, хв	5	15	30	60	
i, г	0,182	0,311	0,457	0,650	5,46

Тут і - маса рiдини, увiбрана 1 г речовини, що набухає. Знайти константу швидкостi набухання k, якщо вiдомо, що кiнетичне рiвняння процесу має вигляд i = k^.t^, де  - деяка стала величина.